(57)【要約】【課題】グリース組成物を提供すること。【解決手段】本発明は、２０ナノメーター〜２マイクロメーターの範囲の数平均粒子サイズを有する水酸化金属、１０未満のＨＬＢを有する界面活性剤、モノ−および／またはポリ−カルボン酸、および潤滑粘度のオイルからなる安定分散体の反応生成物を含むグリース組成物を提供する。反応時間、発生する泡の量および環境上の危険性の低減を含む利点を有するグリース組成物を製造する方法も開示されている。本発明は、乾燥した塩基、例えば、リチウム分散体の状態をした塩基を用いた石鹸で濃密にした潤滑グリースを製造する方法に関する。リチウム分散体を造るために乾燥水酸化金属エマルジョン技術を用いると、よりマイルドな条件下でグリースを製造することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
明細書中に記載の発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、乾燥した塩基、例えば、リチウム分散体の状態をした塩基を用いた石鹸で濃密にした潤滑グリースを製造する方法に関する。リチウム分散体を造るために乾燥水酸化金属エマルジョン技術を用いると、よりマイルドな条件下でグリースを製造することができる。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
グリースは、連続的または非連続的に造ることができることはよく知られている。両プロセスは、固体または水性の塩基、例えば、水酸化リチウム１水和物を鉱油の存在下でカルボン酸と反応させる。水酸化リチウム１水和物をカルボン酸と反応させると、鉱油が濃密になりストレートのリチウム・グリースが得られる。グリースの製造において最もよく使われるカルボン酸は、１２−ヒドロキシ・ステアリン酸である。
【０００３】
前記グリースを造る非連続的および連続的プロセスでは、鹸化のための高温および高圧容器を必要とする。
【０００４】
特許文献１は、高分子量脂肪酸を含むスラリーに添加する前に水酸化金属をまず脱水して無水のグリースを造る連続的な方法に関する。
【０００５】
特許文献２は、無水水酸化リチウムまたは水酸化リチウム１水和物と脂肪酸を３５〜４５℃の範囲の温度で、リチウムおよび脂肪酸の９０重量％がグリースを形成するのに十分な時間よく反応させてリチウム・グリースを含む潤滑剤の製造に関する。
【０００６】
特許文献３は、鉱油に溶解した石油マホガニースルホン酸塩を含む油中水エマルジョンを含む脂肪酸と不溶性水酸化金属からグリースの製造に関する。
【０００７】
特許文献４および特許文献５は、適切な有機酸を添加する前に潤滑油にまず水酸化カルシウムを溶解してグリースを製造する方法に関する。特許文献５で使われた有機酸は、置換アルケニルこはく酸であり、一方、特許文献４ではステアリン酸、オレイン酸、獣脂などの酸が使われている。
【０００８】
特許文献６は、アルキルニトニルを含む液体反応混合物において水酸化リチウムの濃縮水溶液を用いたグリースの製造に関する。
【０００９】
特許文献７は、アセトンを含む液状反応媒体において、無機塩の存在下で水酸化アルカリ金属の濃縮水溶液と有機カルボン酸、そのエステル類およびそれらの混合物との反応による石鹸およびグリースの製造方法に関する。無機塩が存在すると、石鹸またはグリースの収率が向上する。
【００１０】
特許文献８は、オイルとリチウム塩基との混合物を少なくとも１００℃まで加熱し、次いで、得られた混合物を濃密グリースが得られるまで１１０℃〜２００℃の範囲の温度で加熱することからなるリチウム石鹸濃密グリースを製造するプロセスに関する。
【００１１】
特許文献９は、０．１〜５重量％の低融点または液状の脂肪酸またはエステル類を用いて水酸化リチウム１水和物を被覆することによりダストフリーの水酸化リチウム１水和物を形成する方法に関する。水酸化リチウム１水和物を被覆するために脂肪酸のトリグリセリド類も使える。通常、本発明の液状脂肪酸またはエステル類の融点は３８℃未満である。
【００１２】
特許文献１０は、グリース製造における水酸化リチウム１水和物または無水水酸化リチウムに関わる環境上の危険性を低減する方法に関する。この技術は、融点が１３８℃未満で厚さが０．０００５〜０．００１インチである単一層ポリオレフィン・フィルムの密封小袋を利用している。ポリオレフィンは潤滑油ベースに溶解する。密封小袋には、グリースの製造に使用するために前記水酸化物またはリチウム脂肪酸またはそれらの混合物が含まれている。
【００１３】
「ＮＬＧＩ  Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ  Ｇｒｅａｓｅ  Ｇｕｉｄｅ，２ｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９８９」では、オイルの存在下界面活性剤なしで石灰と１２−ヒドロキシ・ステアリン酸との反応で造られた無水カルシウム・グリースが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第２，４３４，５３９号明細書
【特許文献２】米国特許第２，４４４，７２０号明細書
【特許文献３】米国特許第２，６５９，６９５号明細書
【特許文献４】米国特許第２，７０８，６５９号明細書
【特許文献５】米国特許第２，８６８，７２９号明細書
【特許文献６】米国特許第４，０７５，２３４号明細書
【特許文献７】米国特許第４，３３７，２０９号明細書
【特許文献８】米国特許第５，２３６，６０７号明細書
【特許文献９】米国特許第５，９４８，７３６号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，１５３，５６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
例えば、ダストや蒸気の低い環境上の危険性が最小限であり、発泡が比較的少ない、グリース組成物および製造プロセスがあれば、望ましいであろう。さらに、このプロセスにより比較的少ないエネルギーと原料を用いて、比較的高い収率が得られるならば、望ましいことであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（発明の概要）
本発明は下記成分の反応生成物を含むグリース組成物を提供する。
【００１７】
（ａ）約２０ナノメーター〜約２マイクロメーターの範囲の数平均粒子サイズを有する水酸化金属の安定分散体と、
（ｂ）約１０未満のＨＬＢを有する界面活性剤と、
（ｃ）約２〜約３０個の炭素原子を含むカルボン酸であって、
このカルボン酸は、モノカルボン酸、ジカルボン酸およびこれらの混合物から選択され、随意に、さらに、ヒドロキシル基、１〜約５個の炭素原子のアルコールと前記カルボン酸の反応により形成されたエステル、およびこれらの混合物から選択された基により置換されるカルボン酸と、
（ｄ）潤滑粘度のオイル。
【００１８】
本発明は、さらに、環境上の危険性、例えば、ダストや蒸気の低減したグリースの製造プロセスを提供する。本発明は、さらに、金属および／またはカルボン酸のグラムあたりの粘度調節金属石鹸（塩）の収率が向上したグリースの製造方法を提供する。本発明は、さらに、ほぼ無水の水酸化金属を提供する。本発明は、さらに、泡の量が顕著に低下することになるグリース製造プロセスを提供する。本発明は、さらに、反応時間が現在のプロセスよりも著しく短いグリース製造プロセスを提供する。本発明は、さらに、環境上の危険性が低く、反応時間が短く、泡が少なく、その上、グリースの収率が高い方法を提供する。
【００１９】
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
グリース組成物であって、
（ａ）約２０ナノメーター〜約２マイクロメーターの範囲の数平均粒子サイズを有する水酸化金属の安定分散体と、
（ｂ）約１０未満のＨＬＢを有する界面活性剤と、
（ｃ）約２〜約３０個の炭素原子を含むカルボン酸であって、
該カルボン酸は、モノカルボン酸、ジカルボン酸およびこれらの混合物から選択され、随意に、該カルボン酸は、さらに、ヒドロキシル基、１〜約５個の炭素原子のアルコールと該カルボン酸の反応により形成されたエステル、およびこれらの混合物から選択された基により置換される、カルボン酸と、
（ｄ）潤滑粘度のオイルと、
の反応生成物を含む、グリース組成物。
（項目２）
項目１に記載の組成物であって、前記水酸化金属の安定分散体の量が約０．５〜約２０重量％の範囲で存在し、前記カルボン酸の量が約０．１〜約３０重量％の範囲で存在しおよび前記潤滑粘度のオイルの量が約５０〜約９６．５重量％の範囲で存在する、組成物。
（項目３）
項目２に記載の組成物であって、前記水酸化金属の金属が約２〜約１６重量％の範囲で存在する、組成物。
（項目４）
項目１に記載の組成物であって、前記水酸化金属がほぼ無水である、組成物。
（項目５）
項目１に記載の組成物であって、前記水酸化金属の金属が、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウムまたはそれらの混合物である、組成物。
（項目６）
項目３に記載の組成物であって、前記水酸化金属の金属がアルカリ金属またはアルカリ金属の混合物である、組成物。
（項目７）
項目１に記載の組成物であって、前記カルボン酸が約２〜約３０個の炭素原子を含み、該カルボン酸は、モノカルボン酸、ジカルボン酸およびこれらの混合物から選択され、随意に、該カルボン酸は、さらに、ヒドロキシル基、１〜約５個の炭素原子のアルコールと該カルボン酸の反応により形成されたエステル、およびこれらの混合物から選択された基により置換される、組成物。
（項目８）
項目７のカルボン酸において、前記カルボン酸が置換または非置換のステアリン酸からなる群から選択される、カルボン酸。
（項目９）
項目７のカルボン酸において、前記カルボン酸がノナンジオン酸、デカンジオン酸またはそれらの混合物と少なくとも１つのモノカルボン酸の混合物である、カルボン酸。
（項目１０）
項目１に記載のグリース組成物であって、さらに、耐磨耗剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、さび止め剤、粘度調節剤および極圧添加剤からなる群から選択される、少なくとも１つの化合物が含まれている、グリース組成物。
（項目１１）
グリース組成物を製造する方法であって、
（ａ）油中に水酸化金属および溶媒が存在するエマルジョンから溶媒を除去して造られた約０．５〜約２０重量％の範囲で存在する水酸化金属の安定分散体と、
（ｂ）約２〜約３０個の炭素原子を含むカルボン酸であって、該カルボン酸には約２〜約３０個の炭素原子が含まれ、該カルボン酸は、モノカルボン酸、ジカルボン酸およびこれらの混合物から選択され、随意に、該カルボン酸は、さらに、ヒドロキシル基、１〜約５個の炭素原子のアルコールと該カルボン酸の反応により形成されたエステルおよびこれらの混合物から選択された基により置換され、約０．１〜約３０重量％の範囲で存在する、カルボン酸と、
（ｃ）混合物を得るように約５０〜約９６．５重量％の範囲で存在する潤滑粘度のオイルであって、該混合物は鹸化工程でさらに処理される、オイル、および、
（ｄ）随意に、所望の粘度を付与するために加えられる仕上げの潤滑粘度のオイルと、を任意の順番で混合することを含む、製造方法。
（項目１２）
項目１１に記載のプロセスであって、前記水酸化金属の分散体の溶媒含有量が、水酸化金属の重量に基づいて約０．１〜約２０重量％である、プロセス。
（項目１３）
項目１１に記載のプロセスであって、粉末状の前記水酸化金属を用いたコントロールに比べて、前記反応時間が約２０〜約９０％低減する、プロセス。
（項目１４）
項目１１に記載のプロセスであって、前記反応温度が約８０〜約２１５℃の範囲にある、プロセス。
（項目１５）
項目１１に記載のプロセスであって、粉末状の前記水酸化金属を用いたコントロールに比べて、前記発生した泡の量が約２０〜約９５％低減する、プロセス。
（項目１６）
項目１１に記載のプロセスであって、前記グリース組成物が非バッチ・プロセスにより造られる、プロセス。
（項目１７）
項目１１に記載のプロセスであって、ＮＬＧＩグレードが１−６のいずれかについて、水酸化金属グラムあたりおよび約２〜約３０個の炭素原子を含むカルボン酸グラムあたりグリース収率が向上し、その結果、粉末状の前記水酸化金属を用いた同じ化学物質から造られた同じグレードのコントロールに比べて等価な収率を達成するためには、少なくとも約８重量％少ない前記水酸化金属および少なくとも約８重量％少ないカルボン酸を必要とする、プロセス。
（項目１８）
グリース・シックナーを製造するプロセスであって、
（ａ）約２０ナノメーター〜約２マイクロメーターの範囲の数平均粒子サイズを有する水酸化金属の安定分散体と、
（ｂ）約１０未満のＨＬＢを有する界面活性剤と、
（ｃ）約２〜約３０個の炭素原子を含むカルボン酸であって、
前記カルボン酸は約２〜約３０個の炭素原子を含み、該カルボン酸はモノカルボン酸、ジカルボン酸およびこれらの混合物から選択され、随意に、該カルボン酸は、さらに、ヒドロキシル基、１〜約５個の炭素原子のアルコールと該カルボン酸の反応により形成されたエステル、およびこれらの混合物から選択された基により置換される、カルボン酸と、
（ｄ）溶媒と、
の反応生成物を含む、プロセス。
（項目１９）
項目１８に記載のプロセスであって、グリース・シックナーの形成後、前記溶媒を潤滑粘度のオイルと交換し、該溶媒を蒸発、ろ過またはそれらの併用により除去する、プロセス。
（項目２０）
項目１８に記載のプロセスであって、前記溶媒は、水、アセトン、１〜約５個の炭素原子を含む低級アルコール、１気圧において１５０℃未満の沸点を有するその他のヒドロカルビルおよびそれらの混合物からなる群から選択される、プロセス。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、水酸化リチウムおよび水酸化リチウム１水和物のエマルジョンの温度プログラムされた熱分析である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（発明の詳細な説明）
グリース組成物は、下記成分の反応生成物を含むことが判明している。
【００２２】
（ａ）約２０ナノメーター〜約２マイクロメーターの範囲の数平均粒子サイズを有する水酸化金属の安定分散体と、
（ｂ）約１０未満のＨＬＢを有する界面活性剤と、
（ｃ）約２〜約３０個の炭素原子を含むカルボン酸であって、
このカルボン酸は、モノカルボン酸、ジカルボン酸およびこれらの混合物から選択され、随意に、さらに、ヒドロキシル基、１〜約５個の炭素原子のアルコールと前記カルボン酸の反応により形成されたエステル、およびこれらの混合物から選択された基により置換されるカルボン酸と、
（ｄ）潤滑粘度のオイル。
【００２３】
（水酸化金属）
水酸化金属の安定分散体は、本明細書では、少なくとも１日、好適には１週間、より好適には少なくとも２ヶ月、より一層好適には少なくとも６ヶ月、最も好適には１年以上懸濁液にほぼ留まっている（コロイドとして安定に）分散した微細な水酸化金属の粒子を包含することを意味している。
【００２４】
本発明の水酸化金属の安定分散体の数平均粒子サイズは、約２０ナノメーター〜約２マイクロメーター、好適には約４０ナノメーター〜約１．５マイクロメーター、より好適には約４０ナノメーター〜約１マイクロメーター、より一層好適には約７５ナノメーター〜約１マイクロメーター、より一層好適には約１００〜約６００ナノメーター、より一層好適には約１５０〜約５５０ナノメーター、最も好適には約２００〜約５００ナノメーターの範囲にある。
【００２５】
本発明の水酸化金属の安定分散体は、通常、グリース組成物の約１〜約５０、好適には約５〜約４０、より好適には約８〜約３０重量％にて存在する。
【００２６】
水酸化金属は、１価、２価または３価金属またはそれらの混合物である。好適には、水酸化金属はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウムまたはそれらの混合物である。より好適には、水酸化アルカリ金属は、リチウム、ナトリウム、カリウム、アルカリ土類金属は、カルシウム、マグネシウムまたはバリウムである。最も好適には、水酸化金属は、水酸化リチウム１水和物、水酸化カルシウムまたはそれらの混合物である。１つの実施形態では、水酸化金属は、水酸化リチウム１水和物であり、且つ固体または水溶液でありうる。ただし、最初のエマルジョンを作るには水溶液が好ましい。１つの実施形態では、水酸化金属は水酸化カルシウムである。１つの実施形態では、水酸化金属は水酸化カルシウムを含まない。水酸化金属は、単独または組み合わせて使用することができる。
【００２７】
水酸化金属は乳化後、一般に、乾燥される。本発明の水酸化金属は、Ｍ（ＯＨ）１−３．ｘＨ２Ｏの状態にあり、式中Ｍは１価、２価または３価金属イオンであり、「１−３」は１、２、または３ヒドロキシル基を意味し、ｘは０〜１の範囲の分数である。ｘ＝１の場合、水酸化金属は１水和物の状態にある。ｘがゼロより大きく、１より小さい場合、水酸化金属は部分的、ほぼまたは完全に無水である。ｘが約０．９〜約０．５、好適には約０．８５〜約０．５５、最も好適には約０．６〜約０．７の範囲にある場合水酸化金属は部分的に無水である。ｘが約０．５より小さい場合、好適には約０．３より小さい場合、より一層好適には約０．１より小さいが約０．０２より大きい場合は、水酸化金属はほぼ無水である。ｘが約０．０２〜約０の範囲、好適にはｘが約０．０１〜約０の範囲、より一層好適にはｘが約０である場合、水酸化金属は完全に無水である。最も好適には、水酸化金属はほぼまたは完全に無水である。
【００２８】
本発明のオイル中に存在する水酸化金属の分散体の量は、グリースの製造にかなり濃縮された水酸化金属分散体が使われるならば、グリースの重量に基づいて、一般に約０．５〜約２０、好適には約１〜約１５、より好適には約３〜約１２、最も好適には約４〜約１０重量％の範囲にある。水酸化金属は、分散相の量に影響を及ぼす種々の条件により分散体の約１または約５重量％〜約６０重量％を占めることができる。オイル中への水酸化金属溶液の複乳化とそれに続く乾燥により、水酸化金属の濃度を上げることができる。分散体もオイルを用いて希釈することができる。後でリストに載せたグリースの全成分は、特に指定しない限り、グリースの重量をベースにしている。
【００２９】
先行技術で使われる水酸化リチウムは、通常、商業的に利用できる固体１水和物である。この固体は、取り扱う際にダストを発生し、このダストは微量でも、息苦しくしたり、非常に刺激的である。リチウム・グリースを連続的または非連続的に製造する場合、大量の水酸化リチウム１水和物が使われ、この刺激的ダストは取扱い操作や混合操作の間に環境上有害である。さらに、水酸化リチウム１水和物の大量の粉末は使用者がこぼして廃棄物になったり、呼吸器が刺激を受ける可能性がある。また、反応機に装入する間にこぼして廃棄物を生じることもあり、その結果装入量が不足して総金属石鹸濃度が所望の仕様に満たないようなグリース組成物を造ることになる。
【００３０】
数平均粒子サイズが約２または５マイクロメーターより大きい先行技術の水酸化リチウム１水和物の顆粒または粉末は、水と接触したり、または湿度の高い所に貯蔵した場合に、凝集したり固着する傾向がある。このような固着は、鹸化反応の間に潤滑油の基本原料と最初に接触することができる露出表面積を低減させ、そのために反応が遅くなる。水酸化リチウムの固着が生じたり、反応条件が厳しくなると、生産量が低下したり、エネルギーの使用量が増加したり、反応時間が延びたりすることになる。現在の連続的または非連続的プロセスは、泡を多量に生じる傾向もある。
【００３１】
本明細書で使われている用語「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」は、当業者にはよく知られているその用語の普通の意味で使われている。具体的には、この用語は、その分子の残りに直接結合した炭素原子および主として炭化水素性を有する基を指している。ヒドロカルビル基の例には、炭化水素置換基、すなわち、脂肪族（例えば、アルキルまたはアルケニル）、脂環式（例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル）置換基、および芳香族、脂肪族、脂環式の各置換芳香族並びに環状置換基、ここで、環は分子の別の部分により完結している（例えば、２つの置換基が合体して１つの環を形成している）置換炭化水素置換基、すなわち、本発明の場合、置換基の優勢な炭化水素性を変えない非炭化水素基を含む置換基（例えば、ハロ（特にクロロおよびフロロ），ヒドロキシ，アルコキシ，メルカプト，アルキルメルカプト，ニトロ，ニトロソ，およびスルホキシ）、ヘテロ置換基、すなわち、炭化水素性を有しながら、本発明の場合、炭素原子以外の原子を含まなければ、炭素原子からなる環または鎖において炭素以外の原子を含む置換基がある。ヘテロ原子には、硫黄，酸素，窒素があり、さらに、ピリジル，フリル，チエニルおよびイミダゾリルなどの置換基を包含する。一般に、２個程度、好適には１個程度の非炭化水素置換基が、ヒドロカルビル基の１０個の炭素原子毎に存在する。代表的には、ヒドロカルビル基には非炭化水素基は存在しない。
【００３２】
（界面活性剤）
乾燥エマルジョンまたは分散体の界面活性剤は、乳化剤および／または分散体特性を有し、約１０未満、望ましくは約１〜約８、最も好適には約２．５〜約６の範囲の親水・親油性バランス（ＨＬＢ）を有するイオン性または非イオン性化合物を含む。個々のＨＬＢ値が約１〜約８、または約２．５〜約６の範囲を外れていても、界面活性剤の最終ブレンドの組成物がこれらの範囲内にあれば、これらの界面活性剤の組み合わせを使用できることは当業者であれば当然のことである。最終グリースにおいてオイル中で水酸化金属分散体を形成する界面活性剤の量は、水酸化金属の重量に基づいて約１または約２重量％乃至グリース中の水酸化金属成分に基づいて約１００または約２００重量％である。
【００３３】
本発明に適したこれらの界面活性剤の例は、（（ＭｃＣｕｔｃｈｅｏｎ’ｓ  Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓ  ａｎｄ  Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ），１９９３年，北米および国際版）で開示されている。一般例には、アルカノールアミド類、アルキルアリールスルホン酸塩、アミンオキサイド類、アルキレンオキサイド反復ユニットを有するブロックコポリマーを含むポリ（オキシアルキレン）化合物（例えば、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（商標））、カルボキシル化アルコール・エトキシレート類、エトキシル化アルコール類、エトキシル化アルキルフェノール類、エトキシル化アミン類およびアミド類、エトキシル化脂肪酸類、エトキシル化脂肪族エステル類およびオイル、脂肪族エステル類、グリセロール・エステル類、グリコール・エステル類、イミダゾリン誘導体、レシチンおよび誘導体、リグニンおよび誘導体、モノグリセリドおよび誘導体、オレフィン・スルホン酸塩、ホスフェート・エステル類および誘導体、プロポキシル化およびエトキシル化脂肪酸類またはアルコール類またはアルキルフェノール類、ソルビタン誘導体、スクロース・エステル類および誘導体、サルフェート類またはアルコール類またはエトキシル化アルコール類または脂肪族エステル類、ポリイソブチレンこはく酸イミドおよび誘導体、ドデシルおよびトリデシルベンゼン類または縮合ナフタレン類または石油のスルホン酸塩、スルホこはく酸塩および誘導体、およびトリデシルおよびドデシル・ベンゼンスルホン酸類がある。
【００３４】
１つの実施形態では、本発明の界面活性剤は、アルキル化ベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩である。アルキル基には、８〜２０個、最も好適には１０〜１５個の炭素原子が含まれている。最も好適には、アルキル基はドデシルである。アルカリ金属はリチウム、カリウムまたはナトリウムであり、一方、アルカリ土類金属はカルシウムまたはマグネシウムである。最も好適には、金属はカルシウムである。
【００３５】
界面活性剤は、さらに、ポリオレフィンの誘導体を含むことができる。代表的なポリオレフィン類には、ポリイソブテン、ポリプロピレン、ポリエチレン、イソブテンおよびブタジエンから導かれたコポリマー、イソブテンおよびイソプレンから導かれたコポリマー、またはこれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。
【００３６】
１つの実施形態では、ポリオレフィンは、数平均分子量が少なくとも約２５０、３００、５００、６００、７００、または８００乃至５０００以上、しばしば約３０００、２５００、１６００、１３００、または１２００までのポリイソブテンの誘導体である。１つの実施形態では、ポリオレフィンは無水マレイン酸と反応して無水こはく酸またはこはく酸誘導体を形成する（以後、「琥珀（ｓｕｃｃｉｎｉｃ）」は簡単に「こはく（ｓｕｃｃａｎ）」とする）。無水こはく酸またはこはく酸誘導体は、さらに、アルカリ金属、アルコール、アルカノール・アミン、またはアミンなどの極性基と反応して界面活性剤上に比較的大きな親水性基を形成することができる。この型の界面活性剤は、米国特許第４，７０８，７５３号などの特許でより詳細に開示されている。通常、こはく酸誘導体の製造に使われる５重量％未満のポリイソブチレンの
【００３７】
【化１】
2010255004.tif 000002
は約２５０未満であり、より頻繁には、こはく酸誘導体の製造に使われるポリイソブチレンの
【００３８】
【化２】
2010255004.tif 000003
は少なくとも約８００である。こはく酸誘導体の製造に使われるポリイソブチレンは、好適には、少なくとも約３０％、より頻繁には少なくとも約６０％の末端ビニリデン基を含み、より好適には少なくとも約７５％または約８５％の末端ビニリデン基を含む。こはく酸誘導体の製造に使われるポリイソブチレンの多分散性、すなわち、
【００３９】
【化３】
2010255004.tif 000004
は約５より大きく、より頻繁には約６〜約２０である。
【００４０】
１つの実施形態では、ポリイソブチレンは無水こはく酸で置換され、ポリイソブチレン置換基の数平均分子量は約１，５００〜約３，０００、１つの実施形態では約１，８００〜約２，３００、１つの実施形態では約７００〜約１３００、１つの実施形態では約８００〜約１０００であり、前記第１のポリイソブチレン置換無水こはく酸は約１．３〜約２．５、および１つの実施形態では約１．７〜約２．１で特徴づけられる。１つの実施形態では、ヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤はポリイソブチレン置換無水こはく酸であり、ポリイソブチレン置換基の数平均分子量は約１，５００〜約３，０００、１つの実施形態では約１，８００〜約２，３００であり、前記第１のポリイソブチレン置換無水こはく酸は、ポリイソブチレン置換基の等価な重量あたり、約１．３〜約２．５、および１つの実施形態では約１．７〜約２．１、１つの実施形態では約１．０〜約１．３、および１つの実施形態では約１．０〜約１．２個のこはく酸基で特徴づけられる。
【００４１】
１つの実施形態では、界面活性剤はペンタエリスリトールとのポリイソブテニル−ジヒドロ−２，５−フランジオン・エステルまたはそれらの混合物である。本発明の１つの実施形態では、ポリイソブチレン・こはく酸イミドまたはその誘導体などのポリイソブチレンこはく酸誘導体である。
【００４２】
ポリイソブチレンこはく酸のその他の代表的誘導体には、加水分解されたエステルやジ酸がある。ポリイソブチレンこはく酸誘導体は、水酸化金属分散体の製造に好適である。ポリイソブチレンこはく酸誘導体の大きな基は、本明細書で引用により援用されている米国特許第４，７０８，７５３号で教示されている。
【００４３】
（モノカルボン酸またはポリカルボン酸）
カルボン酸は、モノ−またはポリ−カルボン酸、分岐脂環式、または直鎖、飽和または不飽和、モノ−またはポリ−ヒドロキシ置換または非置換カルボン酸、酸クロライドまたは約１〜約５個の炭素原子を含むアルコールなどのアルコールと前記カルボン酸のエステルを組み合わせたものであればよい。このカルボン酸は、約２〜約３０、好適には約４〜約３０、より好適には約８〜約２７、より一層好適には約１２〜約２４および最も好適には約１６〜約２０個の炭素原子を有する。１つの実施形態では、このカルボン酸はモノカルボン酸またはそれらの混合物である。１つの実施形態では、このカルボン酸はジカルボン酸またはそれらの混合物である。１つの実施形態では、このカルボン酸はアルカン酸である。１つの実施形態では、このカルボン酸はジカルボン酸および／またはポリカルボン酸およびモノカルボン酸の混合物であり、通常、約１：９９〜９９：１、または望ましくは１０：９０〜５０：５０の重量比にある。ジカルボン酸およびポリカルボン酸は、モノカルボン酸より高価であり、その結果、混合物を用いる大抵の工業プロセスは、好適にはジカルボン酸および／またはポリカルボン酸対モノカルボン酸の重量比は、約１５：８５〜４０：６０、より望ましくは２０：８０〜３５：６５、より好適には２５：７５〜３５：６５の範囲にある。多くの商業的製造者は３０：７０のブレンドを用いている。
【００４４】
この炭素原子数を有するモノカルボン酸類は、一般に、これらの塩の形に転化された場合、約１０以上、好適には約１２以上および最も好適には約１５以上のＨＬＢ（親水・親油性バランス）と関係づけられる。一般に、約１０以上のＨＬＢは、親油相（油相）への引力に比べて水相（親水性）への顕著な引力と関係づけられる。
【００４５】
１つの好適な実施形態では、カルボン酸類はヒドロキシ置換または非置換のアルカン酸類である。通常、カルボン酸類は、約２〜約３０、好適には約４〜約３０、より好適には約１２〜約２４および最も好適には約１６〜約２０個の炭素原子を有する。好適には、このカルボン酸は９−ヒドロキシ、１０−ヒドロキシまたは１２−ヒドロキシ・ステアリン酸などのヒドロキシ・ステアリン酸またはこれらの酸のエステルであり、最も好適には１２−ヒドロキシ・ステアリン酸である。
【００４６】
本発明に適したその他のカルボン酸類には、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、アラキン酸、ベヘン酸およびリグノセリン酸がある。
【００４７】
本発明に適した不飽和カルボン酸類には、ウンデシレニン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、ガドレイン酸、エライジン酸、シス−エイコセン酸、エルシン酸、ネルボニン酸、２，４−ヘキサジエン酸、リノレイン酸、１２−ヒドロキシ・テトラデカン酸、１０−ヒドロキシ・テトラデカン酸、１２−ヒドロキシ・ヘキサデカン酸、８−ヒドロキシ・ヘキサデカン酸、１２−ヒドロキシ・イコサニン酸、１６−ヒドロキシ・イコサニン酸、１１，１４−エイコサジエン酸、リノレニン酸、シス−８，１１，１４−エイコサトリエン酸、アラキドニン酸、シス−５，８，１１，１４，１７−エイコサペンテン酸、シス−４，７，１０，１３，１６，１９−ドコサヘキセン酸、オール−トランス−レチン酸、リシノレイン酸、ラウロレイン酸、エレオステアリン酸、リカニン酸、シトロネリン酸、ネルボニン酸、アビエチン酸、およびアブシジン酸がある。最も好適な酸は、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノレイン酸、リノレニン酸、リカニン酸およびエレオステアリン酸である。
【００４８】
ポリカルボン酸、特にジカルボン酸が複雑なグリースに存在し、これらのカルボン酸の適切な例には、イソオクタンジオン酸、オクタンジオン酸、ノナンジオン酸（アゼライン酸）、デカンジオン酸（セバシン酸）、ウンデカンジオン酸、ドデカンジオン酸、トリデカンジオン酸、テトラデカンジオン酸、ペンタデカンジオン酸およびこれらの混合物があるが、これらに限定されない。１つの実施形態では、ポリカルボン酸はノナンジオン酸（アゼライン酸）またはそれらの混合物である。１つの実施形態では、ポリカルボン酸はデカンジオン酸（セバシン酸）またはそれらの混合物である。
【００４９】
本発明において存在するモノ−またはポリ−カルボン酸の量は、通常、グリース組成物の約０．１〜約３０、好適には約３〜約３０、より好適には約３〜約２５、より一層好適には約４〜約２０、および最も好適には約５〜約１８重量％の範囲にある。
【００５０】
存在する場合、ポリカルボン酸の量は、通常、約０．１〜約１５、好適には約０．３〜約１２、より好適には約０．７〜約８、および最も好適には約１〜約６重量％の範囲で存在する。１つの実施形態では、ポリカルボン酸は、グリース組成物の約１．７重量％である。１つの実施形態では、ポリカルボン酸は、グリース組成物の約３重量％である。１つの実施形態では、ポリカルボン酸は、グリース組成物の約４重量％である。
【００５１】
（潤滑粘度のオイル）
本発明の潤滑組成物および機能性流体は、天然および合成潤滑油およびそれらの混合物を含む多様な潤滑粘度のオイルをベースにしている。合成オイルは、ガスを液体へ転化する反応から形成されたオイルを含むＦｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ反応により製造される。
【００５２】
本発明の潤滑油および機能性流体を製造する場合に有用な天然オイルには、動物油および植物油（例えば、ひまし油，ラード油）並びに液状石油オイルおよびパラフィン、ナフテンまたはパラフィン−ナフテン混合型の溶媒処理または酸処理鉱物性潤滑油がある。石炭または頁岩から誘導された潤滑粘度のオイルも有用である。合成潤滑油は有用であり、合成潤滑油には、重合および共重合オレフィン（例えば、ポリブチレン，ポリプロピレン，プロピレン−イソブチレン・コポリマー）、ポリ（１−ヘキセン）、ポリ（１−オクテン）、ポリ（１−デセン）、およびこれらの混合物などの炭化水素油、アルキルベンゼン類（例えば、ドデシルベンゼン，テトラデシルベンゼン，ジノニルベンゼン，ジ−（２−エチルヘキシル）−ベンゼン）、ポリフェニル類（例えば、ビフェニル，ターフェニル，アルキル化ポリフェニル）、アルキル化ジフェニル・エーテル類、およびアルキル化ジフェニル・サルファイド類およびこれらの誘導体、類似体および同族体がある。
【００５３】
末端ヒドロキシル基がエステル化およびエーテル化により変性されているアルキレン・オキサイド・ポリマーおよび共重合体およびそれらの誘導体は、使用可能な別種の既知の合成潤滑油である。これらの例には、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合により造られたオイル、これらのポリオキシアルキレン・ポリマーのアルキルおよびアリール・エーテル類（例えば、数平均分子量１０００のメチル−ポリイソプロピレン・グリコールエーテル、分子量５００−１０００のポリエチレングリコールのジフェニルエーテル，分子量１０００−１５００のポリプロピレングリコールのジエチルエーテル）またはこれらのモノ−およびポリカルボン酸エステル類、例えば、テトラエチレン・グリコールの酢酸エステル類、混合Ｃ３−８脂肪酸エステル類、またはＣ１３オキソ酸ジエステル類がある。
【００５４】
使用可能な適切な別種の合成潤滑油には、ジカルボン酸類（例えば、フタル酸，こはく酸，アルキルこはく酸類，アルケニルこはく酸類，マレイン酸，アゼライン酸，スベリン酸，セバシン酸，フマル酸，アジピン酸，リノレイン酸ダイマー，マロン酸，アルキルマロン酸類，およびアルケニルマロン酸類）と種々のアルコール類（例えば、ブチルアルコール，ヘキシルアルコール，ドデシルアルコール，２−エチルヘキシル・アルコール，エチレングリコール，ジエチレングリコール・モノエーテル，およびプロピレングリコール）のエステル類がある。これらのエステル類の具体的な例には、ジブチル・アジペート、ジ−（２−エチルヘキシル）セバケート、ジ−ｎ−ヘキシル・フマレート、ジオクチル・セバケート、ジイソオクチル・アゼレート、ジイソデシル・アゼレート、ジオクチル・フタレート、ジデシル・フタレート、ジエイコシル・セバケート、リノレイン酸ダイマーの２−エチルヘキシル・ジエステル、および２モルのテトラエチレングリコールと１モルのセバシン酸および２モルの２−エチルヘキサン酸との反応により形成された複雑なエステルがある。
【００５５】
合成油として有用なエステル類には、Ｃ５〜Ｃ１２モノカルボン酸およびネオペンチル・グリコール、トリメチロール・プロパン、およびペンタエリスリトールなどのポリオール、またはジペンタエリスリトールおよびトリペンタエリスリトールなどのポリオール・エーテル類もある。
【００５６】
ポリアルキル−、ポリアリール−、ポリアルコキシ−、またはポリアリールオキシ−シロキサン油などの珪素ベースのオイルおよびシリケート・オイルには有用な別種の合成潤滑油（例えば、テトラエチル・シリケート，テトライソプロピル・シリケート，テトラ−（２−エチルヘキシル）シリケート，テトラ−（４−メチルヘキシル）シリケート，テトラ−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）シリケート，ヘキシル−（４−メチル−２−ペントキシ）ジシロキサン，ポリ（メチル）シロキサン，およびポリ−（メチルフェニル）シロキサン）がある。その他の合成潤滑油には、りん含有酸類の液状エステル類（例えば、トリクレジル・ホスフェート，トリオクチル・ホスフェート，およびデカンホスホン酸のジエチルエステル）、およびポリマー性テトラヒドロフラン類がある。
【００５７】
本明細書の上で開示された型の未精製、精製および再精製オイル、天然か合成（並びにこれらのいずれかの２つ以上の混合物）は、本発明の潤滑油として使用することができる。未精製オイルは、天然または合成資源から、さらなる浄化処理なしに直接得られたオイルである。例えば、レトルト操作から直接得られた頁岩油は、一次蒸留から直接得られた石油オイルまたはエステル化プロセスから直接得られたエステルオイルおよびさらなる処理無しに使われたオイルは、未精製オイルになる。精製オイルは、１つ以上の特性を改良するために１つ以上の浄化工程でさらに処理されたことを除くと未精製油に類似している。溶媒抽出、二次蒸留、酸または塩基抽出、ろ過、固体抽出、などの多くのこの種の浄化技法が当業者に知られており、再精製オイルは、すでに使われ、現在使用している精製油に適用された精製油を得るために使われたプロセスに類似したプロセスにより得られる。この種の再精製オイルは、再生または再処理オイルとしても知られ、消費された添加剤およびオイルの分解生成物の除去に関する技法により追加処理されることが多い。
【００５８】
潤滑粘度のオイルは、米国石油協会（ＡＰＩ）ベースオイル互換性指針で指定された通りに定義することもできる。５つの群のベースオイルは下記の通りである。
【００５９】
【化４】
2010255004.tif 000005
群Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩは鉱物油ベース原料である。好適には、潤滑粘度のオイルは、群Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、またはＶのオイルまたはそれらの混合物である。より好適には、潤滑粘度のオイルは、群Ｉ、ＩＩまたはＩＩＩのオイルまたはそれらの混合物である。１つの実施形態では、潤滑粘度のオイルは群Ｉである。１つの実施形態では、潤滑粘度のオイルは群ＩＩＩである。
【００６０】
潤滑粘度のオイルの量は、５０〜９６．５、好適には６０〜９４、より好適には６８〜９０および最も好適には７２〜８６重量％の範囲で存在する。
【００６１】
（随意のグリース添加剤）
（金属不活性化剤）
潤滑油組成物において有用な金属誘導体は、当該技術分野で知られており、且つこれらの金属誘導体には、ベンゾトリアゾール類、ベンズイミダゾール、２−アルキルジチオベンズイミダゾール類、２−アルキルジチオベンゾチアゾール類、２−（Ｎ，Ｎ−ジアルキルジチオカルバモイル）−ベンゾチアゾール類、２，５−ビス（アルキル−ジチオ）−１，３，４−チアジアゾール類、２，５−ビス（Ｎ，Ｎ−ジアルキルジチオカルバモイル）−１，３，４−チアジアゾール類、２−アルキルチオ−５−メルカプト・チアジアゾール類またはこれらの混合物がある。
【００６２】
特に好適な種類の金属不活性化剤はベンゾトリアゾール類である。このベンゾトリアゾール化合物には、次のような環の位置、１−、２−、４−、５−、６−または７−ベンゾトリアゾール類の１つ以上におけるヒドロカルビル置換体がある。ヒドロカルビル基には、１〜約３０個の炭素、より好適には１〜約１５個の炭素、より一層好適には１〜約７個の炭素が含まれ、最も好適には金属不活性化剤は５−メチルベンゾトリアゾールである。
【００６３】
金属不活性化剤は、０〜約５重量％の範囲で存在する。より好適には、金属不活性化剤は、約０．０００２〜約２重量％の範囲で存在する。最も好適には、金属不活性化剤は、約０．００１〜約１重量％の範囲で存在する。
【００６４】
（酸化防止剤）
本発明に適した酸化防止剤には、硫化フェノレート類、りん硫化テルペン類、硫化エステル類、芳香族アミン類、立体障害のあるフェノール類を含む種々の型の化学物質がある。
【００６５】
特に好適な酸化防止剤は、立体障害のあるアルキル化フェノール類である。通常、アルキル化基は、１〜約２４個の炭素原子、好適には約４〜約１８個の炭素原子、最も好適には約４〜約１２個の炭素原子を含む、それぞれ、分岐しているかまたは直鎖アルキル基である。アルキル化基は、直鎖か分岐鎖かのいずれかであり、一般に、分岐鎖が好ましい。好適には、フェノールは２個のｔ−ブチル基を含むブチル置換フェノールである。ｔ−ブチル基が２，６−位置を占める場合は、フェノールは立体障害がある。さらに、フェノール類は、ヒドロカルビル基、またはこの種の２つの芳香族基の間に橋かけ基の形態で追加の置換を有することができる。パラ位置の橋かけ基には、−ＣＨ２−（メチレン橋）および−ＣＨ２ＯＣＨ２−（エーテル橋）がある。
【００６６】
別種の好適な酸化防止剤はジフェニルアミン類である。これらの化合物の化学式は次式で表すことができる。
【００６７】
【化５】
2010255004.tif 000006
式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ、水素またはアリールアルキル基または１〜約２４個の炭素原子を含む直鎖または分岐アルキル基であり、少なくとも１つの芳香族環にアリールアルキル基または直鎖または分岐アルキル基が含まれるならば、ｈは、それぞれ、０、１、２、または３である。好適には、Ｒ１およびＲ２は、約４〜約２０個の炭素原子を含むアルキル基である。好適な実施形態は、モノ−またはジ−ノニル化ジフェニルアミンなどのアルキル化ジフェニルアミンである。
【００６８】
酸化防止剤は、約０〜約１２重量％の範囲で存在する。より好適には、酸化防止剤は、約０．１〜約６重量％の範囲で存在する。最も好適には、酸化防止剤は、約０．２５〜約３重量％の範囲で存在する。
【００６９】
（耐磨耗剤）
潤滑剤は、さらに、耐磨耗剤を含むことができる。有用な耐磨耗剤には、金属チオホスフェート、特に亜鉛ジアルキルジチオホスフェート、燐酸エステルまたはその塩、ホスファイト、およびりん含有カルボン酸エステル、エーテル、またはアミドがあるが、これらに限定されない。耐磨耗剤として適切なりん含有化合物のより詳細な説明および例は欧州特許第６１２８３９号に記載されている。
【００７０】
（さび止め剤）
さび止め剤は当該技術分野で知られており、さび止め剤にはカルシウム・スルホネートまたはマグネシウム・スルホネートなどの金属スルホネート類、オクチルアミン・オクタノエートなどのカルボン酸類のアミン塩類、ドデセニルこはく酸または無水物およびオレイン酸などの脂肪酸とポリアミン、例えば、トリエチレンテトラミンなどのポリアルキレン・ポリアミンの縮合生成物、およびアルケニル基に８〜２４個の炭素原子が含まれているアルケニルこはく酸とポリグリコール類などのアルコール類との半エステル類がある。
【００７１】
さび止め剤は、約０〜約４重量％の範囲で存在する。より好適には、さび止め剤は、約０．０２〜約２重量％の範囲で存在する。最も好適には、さび止め剤は、約０．０５〜約１重量％の範囲で存在する。
【００７２】
（粘度調節剤）
粘度調節剤は既知であり、且つ通常は、スチレン−ブタジエン・ゴム類、エチレン−プロピレン・コポリマー、ポリイソブテン、水素化スチレン−イソプレン・ポリマー、水素化ラジカルイソプレン・ポリマー、ポリメタクリレート酸エステル類、ポリアクリレート酸エステル類、ポリアルキルスチレン類、アルケニルアリール共役ジエンコポリマー、ポリオレフィン類、ポリアルキルメタクリレート類、無水マレイン酸−スチレン・コポリマーのエステル類およびそれらの混合物である。
【００７３】
一部のポリマーも、分散特性を示すので、分散体粘度調節剤（しばしばＤＶＭと呼ばれる）としても記載される。通常、この型のポリマーには、無水マレイン酸とアミンの反応生成物により機能化されるポリオレフィン類、例えば、エチレン−プロピレン・コポリマーがある。別種のポリマーは、アミンにより機能化されるポリメタクリレートである（この型もメタクリレート重合において窒素含有コモノマーを組み込むことにより造ることができる）。
【００７４】
粘度調節剤は、約０〜約１０重量％の範囲で存在する。より好適には、さび止め剤は約０．５〜約７重量％の範囲で存在する。最も好適には、さび止め剤は約１〜約５重量％の範囲で存在する。
【００７５】
（極圧添加剤）
オイルに溶解する極圧（ＥＰ）添加剤には、硫黄または塩素化硫黄ＥＰ添加剤、塩素化炭化水素ＥＰ添加剤、またはりんＥＰ添加剤、またはそれらの混合物がある。この種のＥＰ添加剤の例は、塩素化ワックス、ベンジルジサルファイド、ビス−（クロロベンジル）ジサルファイド、ジブチル・テトラサルファイド、硫化まっこう鯨油、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化アルキルフェノール、硫化ジテルペン、硫化テルペン、および硫化ディールス−アルダー付加物などの有機サルファイド類およびポリサルファイド類、テレビン油またはメチルオレエートと硫化りんの反応生成物などの硫化りん炭化水素類、ジヒドロ炭素およびトリヒドロ炭素ホスファイト、すなわち、ジブチル・ホスファイト、ジヘプチル・ホスファイト、ジシクロヘキシル・ホスファイト、ペンチルフェニル・ホスファイト、ジペンチルフェニル・ホスファイト、トリデシル・ホスファイト、ジステアリル・ホスファイトおよびポリプロピレン置換フェノール・ホスファイトなどのりん含有エステル類、亜鉛ジオクチルジチオカーバメートなどの金属チオカーバメート類、および亜鉛ジシクロヘキシル・ホスホロジチオエートおよびホスホロジチオイック酸の亜鉛塩の組み合わせなどのバリウム・ヘプチルフェノール・ジ酸が使える。
【００７６】
油溶性の極圧添加剤は約０〜約１０重量％の範囲で存在する。より好適には、極圧添加剤は約０．２５〜約５重量％の範囲で存在する。最も好適には、極圧添加剤は約０．５〜約２．５重量％の範囲で存在する。
【００７７】
本発明は、さらに、下記物質を任意の順番で混合することを含むグリース組成物を製造する方法を提供する。
【００７８】
（ａ）油中に水酸化金属および溶媒が存在するエマルジョンから溶媒を除去して造られた約０．５〜約２０重量％の範囲で存在する水酸化金属の安定分散体と、
（ｂ）約２〜約３０個の炭素原子を含むカルボン酸であって、
このカルボン酸は、モノカルボン酸、ポリカルボン酸およびこれらの混合物から選択され、随意に、このカルボン酸は、さらに、ヒドロキシル基、エステル、およびこれらの混合物から選択された基により置換され、約０．１〜約３０重量％の範囲で存在するカルボン酸と、
（ｃ）混合物を得るように約５０〜約９６．５重量％の範囲で存在する潤滑粘度のオイルであって、前記混合物は鹸化工程でさらに処理されるオイルと、
（ｄ）随意に、所望の粘度を付与するために加えられる残りの量の潤滑粘度のオイル。
【００７９】
本発明は、さらに、下記反応生成物を含むグリース・シックナーを製造するプロセスを提供する。
【００８０】
（ａ）約２０ナノメーター〜約２マイクロメーターの範囲の数平均粒子サイズを有する水酸化金属の安定分散体と、
（ｂ）約１０未満のＨＬＢを有する界面活性剤と、
（ｃ）約２〜約３０個の炭素原子を含むカルボン酸であって、
このカルボン酸は、モノカルボン酸、ポリカルボン酸およびこれらの混合物から選択され、随意に、このカルボン酸は、さらに、ヒドロキシル基、エステル、およびこれらの混合物から選択された基により置換されるカルボン酸と、
（ｄ）溶媒。
【００８１】
この溶媒は、固体シックナーの形成後潤滑粘度のオイルと交換され、この溶媒は、蒸発、ろ過またはこれらの併用により除去することができる。本発明の水酸化金属乾燥分散体を形成するのに適した溶媒には、水（種々の純度の水、例えば、蒸留水を含む）、アセトン、低級アルコール類、および１気圧において１５０℃未満、より望ましくは１００℃未満の沸点を有するその他のヒドロカルビルがある。通常、低級アルコール類は、１〜約５個の炭素原子、好適には１〜約３個の炭素原子を有する。代表的な例には、メタノール、エタノール、プロパン−１−オール、プロパン−２−オールおよびプロップ−１−エノールがある。いくつかの例では、炭素鎖は、ハロゲンや追加のヒドロキシ基のような追加の置換基を有することができる。
【００８２】
前記水酸化金属の乾燥分散体の溶媒含有量は、水酸化金属の重量に基づいて約０．１〜約２０、好適には約０．２〜約１０、最も好適には約０．３〜約５重量％である。
【００８３】
グリース組成物を製造する前記方法は、既知の方法に比べて反応条件の厳しさを和げることができる。その結果、グリース・シックナー金属石鹸であるカルボン酸の金属塩を形成する反応温度は、約８０〜約２５０、好適には約８０〜約２１５、より好適には約９０〜約１９０、より一層好適には約１１０〜約１８０および最も好適には約１２０〜約１７０℃の範囲の温度に下げることができる。１つの実施形態では、反応温度は約９０〜約２４０℃の範囲にある。１つの実施形態では、反応温度は約１１０〜約２３０℃の範囲にある。１つの実施形態では、反応温度は約１２０〜約２２５℃の範囲にある。
【００８４】
グリース組成物またはその金属塩成分を製造する前記方法では、粉末状の前記水酸化金属を用いたコントロールと比べて、反応時間は、約２０〜約９０、好適には約３０〜約８０、より好適には約３５〜約７０、より一層好適には約４０〜約６０、最も好適には約４５〜約５５％短縮される。当業者は、反応時間の短縮は、水酸化金属の水和度および分散相の表面積と関連していると認識しているであろう。水和度が高いほど、反応速度は遅くなる。したがって、反応時間を短縮するためには、本明細書では過度に水和した水酸化金属の存在は回避するのが好ましい。
【００８５】
グリース組成物を製造する前記方法において、粉末状の前記水酸化金属を用いたコントロールと比べて、造られる泡の量は、約２〜約１００、好適には約２０〜約９５、より好適には約３０〜約９０、より一層好適には約３５〜約８５および最も好適には約４０〜約８０容量％低減する。
【００８６】
グリース組成物を製造する前記方法において、このプロセスは、バッチ、半連続すなわち非バッチ・プロセスのいずれかでよい。グリース組成物は、非バッチすなわち半連続プロセスを用いて造るのが好ましい。１つの実施形態では、グリース組成物は半連続プロセスを用いて造られる。
【００８７】
本発明のグリース組成物を製造する方法では、粉末状の前記水酸化金属を用いた同じ化学物質から造られる同じグレードのコントロールに比べて、グリース収率は、水酸化金属グラムあたりおよび約２〜約３０個の炭素原子を含むカルボン酸グラムあたり向上し、少なくとも約８、好適には少なくとも約６、より好適には少なくとも約４および最も好適には少なくとも２重量％少ない前記水酸化金属および／または前記カルボン酸を用いてＮＬＧＩグレード１−６のいずれかが製造される。
【００８８】
グリース組成物のグリース・シックナーを製造する方法は、溶媒は存在するが潤滑粘度のオイルが存在しない時に達成される（シックナーを形成している間に存在する潤滑粘度のオイルを有することが望ましくない場合に、時々なされることがある）。次いで、溶媒は、除去され得るか、または潤滑粘度のオイルが溶媒と交換されて、グリースを形成し得る。
【００８９】
（工業的用途）
本発明の組成物は、ほぼ唯一のモノカルボン酸を用いて造られたリチウム石鹸グリース、コンプレックス石鹸グリース、コンプレックスリチウム石鹸グリース、カルシウム石鹸グリース、低ノイズ石鹸グリース（時々、直径約２マイクロメーターより大きい残留水酸化金属粒子の欠如により特徴づけられる）、および短繊維高石鹸含有量グリースを含み、これらに限定されない多様な既知のグリースにおいて使用することができる。好適には、これらのグリースには、リチウム石鹸グリース、コンプレックス石鹸グリース、コンプレックスリチウム石鹸グリース、低ノイズ石鹸グリースおよび短繊維高石鹸含有量グリースが含まれ、これらに限定される。
【００９０】
低ノイズ・グリースは既知であり、通常、ポンプや圧縮機などの回転機器の軸受けで使われる。コンプレックス石鹸グリースはよく知られており、滑らかであるかまたは粒状になっている。さらに、コンプレックスグリースには、ポリカルボン酸、通常は、ジカルボン酸が含まれている。短繊維高石鹸含有量のグリースは知られており、特殊な用途で使用することができる。
【実施例】
【００９１】
次の実施例により本発明を説明する。しかし、これらの実施例は、完全なものではなく、本発明の範囲を限定する意図もない。
【００９２】
（実施例１−８．２重量％の無水水酸化リチウムを用いた油中水／乾燥水酸化リチウムの製造）
約１１重量％の水酸化リチウム１水和物溶液を脱イオン水を用いて製造する。この溶液を約２４．４重量％のポリイソブチレン−こはく酸イミド（分子量約１５５０のポリイソブチレン−こはく酸をトリエチルテトラミンと反応させる）と共にＷａｒｉｎｇ（商標）ブレンド装置に入れ、１００℃において４．０５ｍｍ２／秒（ｃＳｔ）である１００Ｎ  ＡＰＩ群２ベースオイルに溶解するとポリイソブチレン−こはく酸イミドを形成する。混合物全体には、約６．６重量％の水酸化リチウム、約５３．４１重量％の脱イオン水、９重量％のポリイソブチレン−こはく酸イミドおよび約３１重量％のベースオイルが含まれている。水と油相の比は約６０：４０である。Ｗａｒｉｎｇ（商標）ブレンド装置を用いて、高せん断を用い出発物質を約１０分間ブレンドする。この試料を約１０分間冷却する。せん断プロセスは、油中水エマルジョンが造られるまで、２度以上反復する。
【００９３】
油中水エマルジョンは、水含有量が１重量％未満になるように約１１０℃である程度の時間をかけて真空環境中でゆっくり添加する。最終生成物は、水が０重量％、試料ｇあたり約２０３ｍｇＫＯＨのＴＢＮ（トータル塩基数）、約８．２重量％の無水水酸化リチウムに相当する約２．４重量％のリチウムを有する。
【００９４】
（実施例２−１６．６重量％の無水水酸化リチウムを用いた油中水／乾燥水酸化リチウムの製造）
約１９．２重量％の水酸化リチウム１水和物溶液を脱イオン水を用いて製造する。この溶液を約２４．４重量％のポリイソブチレン−こはく酸イミド（分子量約１５５０のポリイソブチレン−こはく酸をトリエチルテトラミンと反応させる）と共にＷａｒｉｎｇ（商標）ブレンド装置に入れ、１００℃において４．０５ｍｍ２／秒（ｃＳｔ）である１００Ｎ  ＡＰＩ群２ベースオイルに溶解するとポリイソブチレン−こはく酸イミドを形成する。混合物全体には、約１１．５６重量％の水酸化リチウム１水和物、約４８．４４重量％の脱イオン水、９重量％のポリイソブチレン−こはく酸イミドおよび約３１重量％のベースオイルが含まれている。水と油相の比は約６０：４０である。Ｗａｒｉｎｇ（商標）ブレンド装置を用いて、高せん断を用い出発物質を約１０分間ブレンドする。この試料を約１０分間冷却する。せん断プロセスは、油中水エマルジョンが造られるまで、２度以上反復する。
【００９５】
油中水エマルジョンは、水含有量が１重量％未満になるように約１１０℃である程度の時間をかけて真空環境中でゆっくり添加する。最終生成物は、水が０重量％、試料ｇあたり約３２５ｍｇＫＯＨのＴＢＮ（トータル塩基数）、約１２．７８重量％の無水水酸化リチウムに相当する約３．７４重量％のリチウムを有する。
【００９６】
（実施例３−乾燥水酸化リチウム分散体を用いたグリースの製造）
約４６．１７グラムの乾燥水酸化リチウム、約４４．１７グラムの１２−ヒドロキシ・ステアリン酸および１００℃で１３ｍｍ２／秒（ｃＳｔ）の１００Ｎ  ＡＰＩ群３ベースオイル約２１３．８２グラムを、鋼鉄攪拌機、窒素導入口、水冷ガラスコンデンサーを備えたＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップ、および電子温度制御装置に接続した温度プローブを備えた１ｋｇのガラス製丸底反応フラスコに入れる。フラスコの内容物は、約８０℃で約５００ｒｐｍにて攪拌する。石鹸が生成したら、攪拌速度を１０００ｒｐｍに上げ、温度を約５℃／分の速度で約２１５℃に上げる。この温度を約１５分間約２１５℃にて一定に保持する。１００℃で１３ｍｍ２／秒（ｃＳｔ）の１００Ｎ  ＡＰＩ群３ベースオイル約７９．５グラムを、約１０分間かけて加え、温度を約１８８℃に下げると、反応混合物は石鹸形成により不動になる。温度が約１５０℃まで下がると、ここで、約１６１．５ｇの残りのオイル（１００℃で１３ｍｍ２／秒（ｃＳｔ）の１００Ｎ  ＡＰＩ群３ベースオイル）を約１０分かけて加える。次いで、反応物を約８０℃まで下げ、かき混ぜる。
【００９７】
上に記載した方法により、反応時間約１０５分、形成中の発泡が最小、予想された石鹸含有量が約８．３％未満、ＷＰ６０＝２３５／ｍｍおよび滴下点が約２００℃のＮＬＧＩ数３のグリースが得られる。滴下点の測定方法はＡＳＴＭＤ２２６５に記載されている。
【００９８】
（実施例３の比較例−普通の水酸化リチウムにより造られたグリース）
約６．６５ｇの水に溶解した約９．９２グラムの水酸化リチウム、約６７．６グラムの１２−ヒドロキシ・ステアリン酸および１００℃で１３ｍｍ２／秒（ｃＳｔ）の１００Ｎ
ＡＰＩ群３ベースオイル約３２０．１グラムを、鋼鉄攪拌機、窒素導入口、水冷ガラスコンデンサーを備えたＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップ、および電子温度制御装置に接続した温度プローブを備えた１ｋｇのガラス製丸底反応フラスコに入れる。フラスコの内容物を、約８０℃にて約７５０ｒｐｍで攪拌する。約８０℃で、１２−ヒドロキシ・ステアリン酸が溶解すると、攪拌速度を約９００ｒｐｍに上げ、温度を１０５℃に上げると、高度の発泡が生じる。約１℃／分の速度で温度を約１２５℃まで上げ、次いで、約２℃／分の速度で温度を約２０５℃まで上げ、約３０分間２０５℃に保持する。温度を約２１５℃まで上げ、そこで１００℃で１３ｍｍ２／秒（ｃＳｔ）の１００Ｎ  ＡＰＩ群３ベースオイルを約１１９．１ｇ約１０分かけて加える。
【００９９】
温度を約１８８℃まで冷却すると、石鹸生成により反応混合物は不動になる。温度を約１５０℃まで下げ、そこで１００℃で１３ｍｍ２／秒（ｃＳｔ）の１００Ｎ  ＡＰＩ群３ベースオイル約２４１．８ｇを約１０分かけて加える。次いで、反応物を約８０℃まで冷却する。
【０１００】
上に記載した反応により、反応時間約１８５分、形成中の高度な発泡、石鹸含有量９．２％、ＷＰ６０＝２２８／ｍｍおよび滴下点が約２１１℃のＮＬＧＩ数３のグリースが得られる。滴下点の測定方法はＡＳＴＭＤ２２６５に記載されている。
【０１０１】
（実施例４−乾燥水酸化リチウム分散体を用いたコンプレックスグリースの製造）
約４ｇの１２−ヒドロキシ・ステアリン酸、約１．８８ｇのアゼライン酸および約２３．５１ｇの希釈オイルを２５０ｍｌのビーカーに入れ、約８０℃まで加熱して酸類を溶解する。これらの酸類を溶解後、約８．８０ｇの乾燥水酸化リチウムを加え、得られた混合物を混合してグリース状の物質を形成する。次いで、このビーカーを約１８０℃に約１０分間加熱する。次いで、この反応物を約８０℃まで冷却する。
【０１０２】
上に記載した反応により、形成中の発泡が少ないＮＬＧＩ数２のグリースが得られる。石鹸含有量は１５．９％および滴下点は約２８５℃を超える。
【０１０３】
（テスト１温度プログラムした熱分析）
約２０ミリグラムの試料を試料ホルダーに入れ、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製の２９５０ＴＧＡに挿入する。この試料は、窒素雰囲気中約３０℃で一定重量になるまで貯蔵する。この試料は約５℃／分にて約７５０℃になるまで加熱すると、窒素雰囲気中で一定質量になる。
【０１０４】
テストした試料は、（ａ）水酸化リチウム１水和物、（ｂ）真空にする前に実施例１で形成された生成物（非乾燥エマルジョン）、（ｃ）真空後に実施例１から形成された乾燥エマルジョン、および（ｄ）真空後に実施例２から形成された乾燥エマルジョン。熱分析の結果は、図１に示す。これらの結果は、水酸化リチウム１水和物は約１２６℃で約３９．５重量％を失い、これは結晶水の離脱に相当することを示している。非乾燥エマルジョンは約１２６℃で約３３重量％を失い、これは結晶水および製造プロセスから存在するその他の水の離脱に相当する。試料（ｃ）および（ｄ）の乾燥エマルジョンは、結晶水を失わず、試料はほぼまたは完全に無水であることを示している。
【０１０５】
本発明の好ましい実施形態に関連して本発明の説明を行ったが、当業者は本明細書を読むと実施形態の種々の変更形態が明らかになる。したがって、本明細書で開示された発明は、添付した特許請求の範囲の範囲に入るような変更形態を網羅する意図はない。
【図１】
2010255004.tif 000007